2017届山东省实验高三上学期第一次诊断考试物理试题(解析版)

一．选择题：（本题有10小题，每小题5分；在每小题给出的四个选项中，第1-5题只有一项是正确的，第6-10题有多个选项是正确的；全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1.一带电粒子在电场和磁场同时存在的空间中（不计重力），不可能出现的运动状态是（）
A.静止
B.匀速直线运动
C.匀加速直线运动
D.匀速圆周运动
【答案】A
考点：带电粒子在复合场中的运动
【名师点睛】本题主要考查了带电粒子在电磁场中运动问题，关键是对粒子的受力分析，根据受力情况判断粒子的运动情况，难度适中。

2. 一铁架台放在水平地面上，其上有一轻质细线悬挂球，开始时牺牲垂直，现将水平力F作用在小球上，使其缓慢地由实线位置运动到虚线位置，铁架台始终保持静止，在在这一过程中（）
A．铁架台对地面的压力逐渐增大
B．铁架台对地面的压力逐渐减小
C．细线拉力逐渐增大
D．铁架台所受地面的摩擦力方向向右，大小不变
【答案】
【解析】
试题分析：对小球受力分析，受拉力、重力、F，根据平衡条件，有：F=mgtanθ，θ逐渐增大则F逐渐增大；
由上图可知，线细的拉力
mg
T
cosθ
=，θ增大，T增大，故C正确；以整体为研究对象，根据平衡条件得：
F f=F，则F f逐渐增大．F N=（M+m）g，F N保持不变．故ABD错误．故选C.
考点：物体的平衡
【名师点睛】本题是动态平衡问题，动态平衡常用描述字眼就是缓慢移动，处理问题的方法主要是：采用隔离法和整体法相结合进行研究。

3、地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a1,，地球的同步卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r，向心加速度为a2．已知万有引力常量为G，地球半径为R，地球赤道表面的加速度为g．下列说法正确的是（）
A．地球质量
2
1
a R
M
G
=B．地球质量
2
2
a r
M
G
=
C．a1、a2、g的关系是g＜a1＜a2D．加速度之比
2 1
2 2
a r a R
=
【答案】B
考点：万有引力定律的应用
【名师点睛】解决本题的关键知道同步卫星的特点，知道卫星由万有引力提供向心力，特别注意在地球上随地球一起自转的物体，不是万有引力提供向心力，难度适中。

4、带有等量异种电荷的一对平行金属板，上极板带正电荷，如果两极板间距不是足够近或者两极板面积不是足够大，即使在两极板之间，它们的电场线也不是彼此平行的直线，而是如图所示的曲线（电场方向未画出）．虚线MN是穿过两极板正中央的一条直线．关于这种电场，以下正确的是（）
A．b点电势高于d点电势
B．b点电势高于c点电势
C．若将一负电荷从a点移到d点，其电势能增大
D．若将一正电荷从a点由静止释放，它将沿着电场线做匀变速直线运动
【答案】C
考点：带电粒子在电场中的运动
【名师点睛】解决本题关键掌握电场线的两个物理意义：疏密表示场强的大小，方向表示电势的高低，要明确只有在匀强电场中时，电荷才能做匀变速运动。

5、在如图所示的电路中，理想变压器的匝数比为2:1，四个标有“6V、6W”的完全相同的灯泡L1、L2、L3、L4，按如图方式接入电路，其中L1恰能正常发光；忽略灯泡电阻随电压的变化，电路中的电表均为理想交流电表，下列选项中正确的是（）
A. L2、L3、L4均能正常发光
B.电流表的示数为0.5A
C.m、n两点间所加的电压为14V
D.整个电路消耗的总功率为18W
【答案】C
考点：变压器
【名师点睛】对于变压器问题；首先知道电压和电流与匝数的关系；变压器的输入功率等于输出功率；
一般是先从初级电压开始计算次级电压，然后从次级电流和功率讨论初级功率
6、某同学站在电梯地板上，利用速度传感器和计算机研究一观光电梯升降过程中的情况，如图所示的v-t 图像是计算机显示的观光电梯在某一段时间内的速度变化情况（向上为正方向）．根据图象提供的信息，可以判断下列说法中正确的是（）
A．0～5 s内，观光电梯在加速上升，该同学处于失重状态
B．5～10 s内，该同学对电梯地板的压力等于他所受的重力
C．10～20 s内，观光电梯在加速下降，该同学处于失重状态
D．20～25 s内，观光电梯在加速下降，该同学处于失重状态
【答案】BD
【解析】
试题分析：在0～5s内，从速度-时间图象可知，此时的加速度为正，说明电梯的加速度向上，此时人处于超重状态，故A错误；5～10 s内，该同学做匀速运动，故其对电梯地板的压力等于他所受的重力，故B正
确．在10～20s内，电梯向上做匀减速运动，加速度向下，处于失重状态，故C错误；在20～25s内，电梯向下做匀加速运动，加速度向下，故处于失重状态度，故D正确；故选BD。

考点：v-t图像
【名师点睛】本题主要考查了对超重和失重现象的理解，关键要明确加速度向上时人处于超重状态，加速度向下时人处于失重状态．注意C项中错在加速度的方向判断上。

7、匀强磁场中有一细金属圆环，圆环平面位于纸面内，如图甲所示，磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为正，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示；用I1、I2、I3分别表示Oa、ab、bc段的感应电流，F1、F2、F3分别表示金属环上很小一段导体受到的安培力．下列说法正确的是（）
A．I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向
B．I2沿顺时针方向，I3沿逆时针方向
C．F1方向指向圆心，F2方向指向圆心
D．F2方向背离圆心向外，F3方向指向圆心
【答案】AD.
考点：楞次定律；左手定则
【名师点睛】本题考查了判断感应电流方向与安培力方向，应用楞次定律与左手定则即可正确解题；要熟练掌握楞次定律与左手定则；要掌握应用楞次定律解题的步骤。

8、如图所示，两个质量相等的带电粒子ab在同一位置A以大小相同的速度射入同一匀强磁场，两粒子的
入射方向与磁场边界的夹角分别为300和600，经磁场偏转后两粒子都经过B 点，AB 连线与磁场边界垂直，则（ ）
A ．a 粒子带正电，b 粒子带负电
B ．两粒子的轨道半径之比31a b R R =：：
C ．两粒子所带的电量之比31a b q q =：：
D ．两粒子的运动时间之比2:3a b t t =： 【答案】CD
考点：带电粒子在磁场中的运动
【名师点睛】此题是带电粒子在磁场中的运动问题；解题时利用圆弧的特性来确定圆心，画出圆弧并运用
几何关系来算出圆弧的半径，同时还体现出控制变量的思想。

9、质量为m 的物块在平行于斜面的恒力F 作用下，从倾角为θ的固定斜面底端A 由静止开始沿斜面上滑，经B 点时的速率为v ，此时撤去F ，物块滑回斜面底端时速率也为v ，若A 、B 间距离为x ，则（ ）
A ．滑块滑回底端时重力的瞬时功率为mgvsin θ
B ．整个过程中物块克服摩擦力做功为Fx
C ．下滑过程中物块重力做功为21124Fx mv
D ．从撤去F 到物块滑回斜面底端，摩擦力做功为-mgxsin θ
【答案】AD
考点：动能定理
【名师点睛】此题主要考查动能定理的应用；关键是选好物理过程，分析物体的受力情况及做功的情况；要注意重力做功只与初末位置的高度差有关．
10、如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v 1运行，初速度大小为v 2的小物块从与传送带等高的光滑水平面上的A 点滑上传送带；若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v-t 图象（以地面为参考系）如图乙所示．已知v 2＞v 1．则 （ ）
A．t2时刻，小物块离A处的距离达到最大
B．t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C．0-t2时间内，小物块受到的摩擦力方向向右
D．0-t3时间内，小物块受到大小不变的摩擦力作用
【答案】BC
考点：牛顿第二定律的应用
【名师点睛】本题的解题关键要根据速度图象分析出小物块的运动情况，结合牛顿第二定律来分析物块所受的摩擦力的情况.
二、试验题（本题包括2小题，共14分）
11如图所示的装置可以做许多力学实验，以下说法正确的是（选对1个得2分；选对2个得4分；选对3个得6分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A.用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须消除小车和滑轨间的摩擦阻力影响；
B. 用此装置探究“加速度与力、质量的关系”实验中，必须调整滑轮的高度，使连接小车的细绳与滑轨平行；
C. 用此装置探究“加速度与力、质量的关系”实验中，每次增减小车上的砝码改变质量时，必须重新调节木板的倾斜度；
D.用此装置研究动能定理时，需要平衡摩擦力；
E.用此装置实验时，应该先接通电源让打点计时器正常打点后再释放小车；
【答案】BDE
考点：研究匀变速直线运动; 探究“加速度与力、质量的关系”；研究动能定理
【名师点睛】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，然后熟练应用物理规律来解决实验问题，难度不大，属于基础题.
12、某学习小组用伏安法测量一未知电阻R x的阻值，给定器材及规格为：
电流表A（量程0～5mA，内阻约为10Ω）；
电压表V(量程为0～3V，内阻约为3kΩ）；
最大阻值约为100Ω的滑动变阻器；
电源E（电动势约3V）；
开关S、导线若干．
（1）由于不知道未知电阻的阻值范围，先采用如图电路试测，读得电压表示数大约为2.5V，电流表示数大约为5mA，则未知电阻阻值R x大约为Ω；
（2）经分析，该电路测量误差较大，需改进．请直接在图上改画：①在不需要的连线上画“×”表示，②补画上需要添加的连线；
（3）对改进的电路进行测量，Rx的测量值真实值；（填“大于”“小于”“等于”）．
【答案】(1) 500 Ω. （2）电路如图；(3)大于；
考点：伏安法测电阻
【名师点睛】用伏安法测电阻时，若电流表内接时所测电阻阻值比真实值大；若电流表外接时所测电阻阻值比真实值小。

三、计算题（本题包括3小题，共36分；解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出左后结果的不得分）
13、跳蚤是弹跳力很强的小虫，它在原地上跳的加速距离d1=0.80mm，能跳起的最大高度为h1=0.24m；而人屈膝下蹲原地上跳的加速距离d2=0.5m，能跳起的最大高度为h2=1.0m；假想人具有与跳蚤相等的起跳加速度，而加速距离仍为0.5m，则人上跳的最大高度使多少？
【答案】150m
【解析】
试题分析：设跳蚤起跳速度为v，起跳加速度为a，由运动学公式：
考点：匀变速运动的规律
【名师点睛】本题是匀变速直线运动的规律的应用问题，关键是要分起跳和上抛两个过程分别对人和跳蚤运用运动学公式列式求解。

14、如图所示，两平行金属板AB长L=8cm，两板间距离d=8cm，A板比B板电势高300V，一带正电的粒子电荷量q=10-10C，质量m=10-20kg，沿电场中心线垂直电场线飞入电场，初速度v0=2×106m/s，粒子飞出电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后，进入PS右侧足够大的匀强磁场区域；已知两介面MN、PS 相距12cm，D是中心线与界面PS的交点；粒子穿过界面PS后垂直打在平行于PS放置的荧光屏ef上，屏ef与PS相距9cm，屏下端f点恰在中心线RD的延长线上，上端无限长（粒子重力忽略不计）求：
（1）求粒子射出中心线MN时，偏离中心线RD的距离y；
（2）到达PS界面时，离D点的距离Y．
（3）匀强磁场的磁感应强度的大小和方向.
【答案】（1）3cm（2）12cm（3）
1
T
600；
方向垂直纸面向里
（2）带电粒子到达Q 处时竖直分速度：61.510m/s y qU v at t md ==
=⨯ 方向与PS 的夹角：4tan 3
x y v v α== 带电粒子离开电场后做匀速直线运动
水平方向0
v L t =' 竖直方向cm t v y y 9='='
故cm y y Y 12='+=
（3）带电粒子到达Q 时速度s m v v v y /105.26220⨯=+=
粒子垂直打在荧光屏上，由几何关系，粒子圆运动的圆心即在f 点
并求得半径15cm sin Y r α==
由2
v qvB m r =
得磁感应强度1T 600
mv B qr == ，方向垂直纸面向里 考点：带电粒子在电场及磁场中的运动
【名师点睛】题考查了粒子在电场及在磁场中的运动，粒子垂直射入匀强电场，粒子在电场中做类平抛运动，分析清楚粒子运动过程，应用平抛运动规律即可解题；在磁场中做圆周运动，画出草图，结合几何关系求解.
15、如图所示，物块A 和长木板B 质量均为1kg ；A 与B 之间、B 与地面之间动摩擦因数分别为0.5和0.2；开始时A 静止在B 的左端，B 停在水平地面上；某时刻起给A 施加一大小为9N 的水平拉力F ，1S 后撤去F ，最终A 恰好停在B 的右端（g 取10m/s 2）
（1）通过计算说明1s 内木板是否运动；（2）1s 末物体A 的速度；（3）木板B 的长度；
【答案】（1）B 运动；（2）4m/s （3）2.25m
（3）F 作用1s 内A 的位移 m t a s 22
12011== 对B ：2212ma mg mg =-μμ
22/1s m a =
撤去F 后，A 开始减速2
11
/5s m g a =='μ B 仍以22/1s m a =的加速度加速，设再经t 时间A 恰好不滑下，则 )(021
1t t a t a v +='- 可得t=0.5s
考点：牛顿第二定律的应用
【名师点睛】此题是牛顿第二定律的综合应用题；关键是认真分析物理过程，分析物体的受力情况，找到两物体的位移关系式，并要挖掘题目的隐含条件，例如物体恰好不滑下时速度相等；此题综合性较强，较好的考查学生综合分析的能力.。